ژن های شما می توانند بر آنچه می خورید تأثیر بگذارند

شما همان چیزی هستید که می خورید – و آنچه می خورید احتمالاً در DNA شما وجود دارد. تحقیقات نشان می دهد که ژنتیک نقش مهمی در تعیین غذاهای خوشمزه یا ناخوشایند دارد. اما تعیین نقش مهم ژنتیک در رژیم غذایی شما آسان نیست.

جوآن کول، متخصص ژنتیک در دانشگاه کلرادو می گوید: «همه چیز دارای یک جزء ژنتیکی است. حتی اگر کوچک باشد. ما می دانیم که غذاهایی که می خوریم تحت تأثیر ژنتیک هستند. آیا می‌توانیم یک قدم فراتر برویم و در واقع مناطق مربوطه را در ژنوم ترسیم کنیم؟

تحقیقات جدید کول و همکارانش آنها را یک قدم به این هدف نزدیکتر می کند. در یک تجزیه و تحلیل ژنومی در مقیاس بزرگ، تیم او 481 منطقه ژنومی را شناسایی کرد که مستقیماً با الگوها و ترجیحات غذایی مرتبط است. این یافته ها – که هنوز مورد بررسی قرار نگرفته اند – در کنفرانس سالانه انجمن تغذیه آمریکا در ماه گذشته ارائه شد.

این مطالعه ادامه مطالعه دیگری توسط کول و همکارانش است که در سال 2020 در مجله منتشر شد. ارتباط طبیعت ترک کرد آنها در این تحقیق از داده های Biobank بریتانیا استفاده کردند. یک پایگاه داده عمومی از اطلاعات ژنتیکی و سلامت بیش از 500000 شرکت کننده.

آنها در جدیدترین مطالعه خود، با اسکن ژنوم خود، توانستند 194 منطقه مرتبط با الگوهای غذایی و 287 منطقه مرتبط با غذاهای خاص مانند میوه، پنیر، ماهی و چای را پیدا کنند. درک بهتر اینکه چگونه ژنتیک بر نحوه تغذیه ما تأثیر می گذارد، ممکن است تفاوت در نیازهای تغذیه ای یا خطرات بیماری را نشان دهد.

مونیکا دوس، استاد دانشگاه میشیگان که به طور مستقل در مورد رابطه بین ژن ها و تغذیه تحقیق می کند، می گوید: «یکی از مشکلات این مطالعات ژنومی این است که آنها بسیار کوچک هستند. آنها افراد کافی برای شناسایی قابل اعتماد ژن ها را ندارند. این مطالعه بر روی گروه بزرگی از افراد انجام شد، بنابراین واقعا قدرتمند است. نکته بسیار خوب دیگری که فکر می کنم این است که آنها بسیاری از صفات مربوط به رژیم غذایی را اندازه گیری کردند. آنها کلسترول، نوع بدن و پیشینه اجتماعی و اقتصادی را در نظر گرفتند.

داس می‌گوید با پیشرفت تحقیقات، این تجزیه و تحلیل‌های ژنومی می‌تواند به ارائه‌دهندگان مراقبت‌های بهداشتی و حتی سیاست‌گذاران کمک کند تا مسائل بزرگ‌تری مرتبط با دسترسی به غذا و سلامت را حل کنند. به جای اینکه مدام به مردم بگویید این یا آن را بخورند، یک مداخله قوی این است که مطمئن شویم مشکل آنجا نیست. صحراهای غذا حداقل دستمزد وجود ندارد یا بالا خواهد بود. چیزهایی که تأثیر گسترده ای دارند».

دانشمند آمریکایی با کول درباره تحقیقات جدیدش و ارتباط بین ژنتیک و غذا صحبت کرد. در اینجا متن ویرایش شده مصاحبه را می خوانیم.

از رابطه ژنتیک و رژیم غذایی چه می دانیم؟

تحقیقات در این زمینه بیش از صد سال است که ادامه دارد. اولین مطالعات مربوط به ژنتیک است. وراثت پذیری نسبت ژن هایی است که در ایجاد یک صفت نقش دارند. صفاتی مانند قد که بسیار قابل وراثت است می تواند 50 تا 80 درصد وراثت پذیری داشته باشد. اما رژیم غذایی اغلب دارای وراثت یا مؤلفه ژنتیکی بسیار کمی است زیرا تحت تأثیر بسیاری از عوامل دیگر است. از جمله وضعیت اقتصادی-اجتماعی، فرهنگ، تربیت و عوامل دیگری که ربطی به طعم غذای ما ندارد.

در 15 سال گذشته و با ظهور روش‌های جدید، ما توانسته‌ایم هزاران نفر را که ارتباط کم و یا هیچ ارتباطی با یکدیگر ندارند، به هم وصل کنیم. [برای مطالعه وابستگی‌های ژنتیکی غذا] بیایید از این برای کمک به حذف عوامل محیطی گیج کننده و تخمین دقیق تری از وراثت استفاده کنیم.

در سال 2020، من یک تجزیه و تحلیل ژنتیکی انجام دادم که ژنوم را برای یافتن و ترسیم مناطق آماری اسکن کرد. [با غذا و رژیم غذایی] مرتبط بود، تحلیل کردم. من دریافتم که متوسط ​​جزء ارثی برای بسیاری از صفات غذایی تنها 5٪ است. بنابراین این بدان معنی است که خواص محیطی برتر است. اما این بدان معنا نیست که 5 درصد ناچیز است. اکنون که این داده های بزرگ را داریم، می توانیم آن 5 درصد را مطالعه کنیم.

در تحلیل جدید خود از رابطه بین ژنوم و رژیم غذایی چه یافتید؟

ما مناطقی را در ژنوم مغز پیدا کردیم که احتمالاً بر ویژگی های مختلف رژیم غذایی تأثیر می گذارد. اینها شامل خوردن میوه ها، پرندگان یا ماهی یا انواع قهوه و نوشیدنی است. ما توانستیم ارتباط ژنتیکی را با الگوهای غذایی پیچیده‌تر تشخیص دهیم. مانند خوردن یک رژیم غذایی سالم یا ناسالم.

گیرنده های چشایی، گیرنده های بویایی و ژن های آنزیم گوارشی قوی ترین تأثیر را بر رژیم غذایی دارند. این حاوی یک ژن گیرنده تلخ است – که بیشتر به دلیل تأثیر آن بر مصرف سبزیجات چلیپایی مانند بروکلی شناخته شده است.

در اکثر رژیم های غذایی، ما غذاهای مختلف را با هم می خوریم، بنابراین غذاهایی که می خوریم اغلب به هم مرتبط هستند. اما ژن‌های گیرنده بویایی که ما شناسایی کردیم بسیار خاص بودند. یکی فقط با پنیر مرتبط بود و نه چیز دیگری، یکی فقط با میوه مرتبط بود، یک ژن دیگر فقط برای سبزیجات بود، یک ژن دیگر فقط با قهوه مرتبط بود.

یک ناحیه گیرنده بویایی در ژنوم با میزان چایی که می نوشیم مرتبط است. داستان بسیار جالبی دارد. دانشمندان ژنوتیپ (نسخه متفاوتی از یک نوع ژنتیکی) را کشف کرده اند که توانایی فرد در جذب ترکیبی به نام بتا-یونون را تعیین می کند. اگر یک کپی از این ژن گیرنده بویایی دارید، می توانید یون های بتا را بو کنید و اگر نسخه دیگری داشته باشید، [حساسیت کمتری به این بو دارید یا] اصلا بو نمی کنی بتا یون در بسیاری از چیزها یافت می شود. مانند تنباکو، انگور، آب پرتقال، پاپایا، هلو، تمشک، نعناع فلفلی و چای. بنابراین این نسخه از این ژنوتیپ ممکن است تا حدودی تعیین کند که گریپ فروت، آب پرتقال یا چای می نوشید.

چگونه توانستید تأثیرات دیگر مانند عوامل محیطی و اجتماعی را از بین ببرید؟

این یک مشکل بسیار دشوار در زمینه ژنتیک است. یکی از محدودیت های اصلی ارتباط ژنتیکی با رژیم غذایی این است که به شدت تحت تأثیر محیط، سطح تحصیلات، وضعیت اجتماعی-اقتصادی و درآمد شما قرار دارد.

همچنین، چگونه بفهمیم که آیا یک ژن واقعاً بر دریافت غذا تأثیر می گذارد یا این تأثیر به دلیل کیفیت دیگری است؟ یک مثال خوب ژنی است که خطر ابتلا به دیابت را افزایش می دهد. وقتی دیابت دارید، سعی می کنید رژیم غذایی خود را برای مدیریت بیماری تغییر دهید. اگر ژن مرتبط با دیابت پیدا شود، به نظر می رسد که مربوط به دیابت باشد، زیرا دیابت با رژیم غذایی مرتبط است.

من تجزیه و تحلیلی انجام داده‌ام که اساساً یک نوع ژنتیکی را انتخاب می‌کند که می‌دانید با مصرف میوه مرتبط است، مثلاً، تا ببیند آیا با سایر صفات نیز مرتبط است یا خیر. چه یک ویژگی سلامتی مانند دیابت باشد یا یک ویژگی سبک زندگی مانند وضعیت اجتماعی-اقتصادی. اگر یک نوع ژنتیکی به شدت با چیزی مرتبط با محیط، وضعیت سلامتی و سایر عوامل خارجی که بر رژیم غذایی تأثیر می‌گذارند مرتبط باشد، احتمالاً در مکانیسم‌های مستقیمی مانند هضم یا طعم دخالت ندارد.

هدف من یافتن ژن‌هایی است که واقعاً با رژیم غذایی مرتبط هستند نه با شرایط دیگر، زیرا می‌خواهم ببینم آیا می‌توانیم در مسیر بیولوژیکی این ژن‌ها دخالت کنیم یا خیر. مثلاً می توانیم طعم آن را با هم ترکیب کنیم [گیرنده‌های خاص] می چسبد، تغییر می کند تا پاسخ های مغزی متفاوتی را برانگیزد. شاید این امر بتواند پایبندی مردم به غذاهای سالم را برای مدیریت بیماری بهبود بخشد.

دوست دارید تحقیقات آینده در چه جهتی باشد؟

من فکر می کنم ما مطالعات و تحلیل های مختلف زیادی انجام خواهیم داد. تحقیقات ما فقط سطح را خراش داد. اکنون که این مناطق را در ژنوم خود داریم، بیایید آنها را درک کنیم و تعیین کنیم که کدام ژن ها تأثیر مکانیکی مستقیم بر رژیم غذایی دارند.

مکانیسم حسی یکی از موضوعات مورد علاقه من است زیرا فکر می کنم واقعاً می توانیم از آن به عنوان یک ابزار استفاده کنیم. آنها معمولاً گیرنده های لچ هستند و اگر کلید دیگری بسازیم می توانیم ضامن ها را هم عوض کنیم. بنابراین از نظر علمی فکر می کنم آنها پتانسیل مداخله را دارند.

من به خصوص علاقه مند به درک این هستم که چگونه ژنوتیپ های مختلف، به ویژه این ژن های حسی، مناطق لذت و پاداش مغز را تغییر می دهند. یکی از سؤالات من این است که آیا می‌توانیم شروع به ساخت ترکیبات مصنوعی یا طبیعی کنیم که می‌توانند پاسخ لذت فرد به غذاهای سالم یا ناسالم را تغییر دهند و آیا می‌توانیم از آنها به عنوان مکمل برای تغییر ذائقه افراد برای غذاها استفاده کنیم؟ در میان بسیاری از عوامل دیگری که تعیین می‌کنند آیا فرد باید غذای خاصی بخورد، طعم در واقع عامل شماره یک در انتخاب غذا است. پس آیا می توانیم با درک زیست شناسی درک طعم را تغییر دهیم؟

ارزیابی اینکه آیا برخی غذاها واقعاً بر وضعیت سلامتی تأثیر می گذارند، ضروری است. متاسفانه در زمینه تغذیه مطالعات زیادی بر اساس همبستگی انجام شده است. مطالعاتی وجود دارد که می‌گوید، برای مثال، غذا با کاهش کلسترول مرتبط است، اما بسیاری از آنها در کارآزمایی‌های تصادفی‌سازی و کنترل‌شده موفق نبوده‌اند. بسیار سخت و گران است.

روشی در ژنتیک به نام تصادفی سازی مندلی وجود دارد که از یک کارآزمایی تصادفی کنترل شده تقلید می کند. به این ترتیب، می‌توانیم به جای همبستگی بین غذاها و بیماری‌های مختلف، علت را ارزیابی کنیم. با شناسایی مناطقی از ژنوم که تحت تأثیر رژیم غذایی هستند، می‌توانیم آن‌ها را در این رویکرد بگنجانیم و در مورد بیماری‌هایی که واقعاً غذاهای خاص ایجاد می‌کنند اطلاعات بیشتری کسب کنیم.